Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH0338239B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0338239B2
JPH0338239B2 JP15868883A JP15868883A JPH0338239B2 JP H0338239 B2 JPH0338239 B2 JP H0338239B2 JP 15868883 A JP15868883 A JP 15868883A JP 15868883 A JP15868883 A JP 15868883A JP H0338239 B2 JPH0338239 B2 JP H0338239B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potassium
melt
fibers
sand
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP15868883A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6051615A (en
Inventor
Yoshinori Fujiki
Takefumi Mihashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO filed Critical KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Priority to JP15868883A priority Critical patent/JPS6051615A/en
Publication of JPS6051615A publication Critical patent/JPS6051615A/en
Priority to US06/891,425 priority patent/US4810439A/en
Publication of JPH0338239B2 publication Critical patent/JPH0338239B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐熱性、断熱性、耐化学性及び補強性
の優れた六チタン酸カリウム繊維の製造法に関す
る。更に詳しくは天然産のルチルサンドまたはア
ナターゼサンドをそのまま使用して六チタン酸カ
リウム繊維を製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing potassium hexatitanate fibers having excellent heat resistance, heat insulation properties, chemical resistance and reinforcing properties. More specifically, the present invention relates to a method for producing potassium hexatitanate fibers using naturally produced rutile sand or anatase sand as is.

従来、六チタン酸カリウム繊維の製造法として
は、 1 フラツクスを用いて、溶融液中で初生相とし
て四チタン酸カリウム繊維を育成し、脱カリウ
ム処理と加熱処理をして六チタン酸カリウム繊
維を製造する方法。
Conventionally, the method for producing potassium hexatitanate fibers is as follows: 1. Using flux, potassium tetratitanate fibers are grown as the primary phase in a melt, and potassium hexatitanate fibers are produced by depotassium treatment and heat treatment. How to manufacture.

2 フラツクスを使用しないで、四チタン酸カリ
ウムの分解溶融−会合反応を利用して、初生相
として四チタン酸カリウムと二チタン酸カリウ
ムの混合相繊維を作り、脱カリウム処理と加熱
処理を施して六チタン酸繊維を製造する徐冷焼
成法。
2. Without using flux, a mixed phase fiber of potassium tetratitanate and potassium dititanate is produced as the initial phase by utilizing the decomposition melting-association reaction of potassium tetratitanate, and then subjected to depotassium treatment and heat treatment. Slow cooling and firing method for producing hexatitanic acid fibers.

3 二チタン酸カリウムの低融点調和溶融を利用
して二チタン酸カリウム繊維を育成し、脱カリ
ウム処理と加熱処理を施して六チタン酸カリウ
ム繊維を製造するメルト法 が知られている。
3. A melt method is known in which potassium dititanate fibers are grown using harmonic melting with a low melting point of potassium dititanate, and potassium hexatitanate fibers are produced by performing potassium removal treatment and heat treatment.

しかしながら、これらの方法は、いずれも原料
である二酸化チタンは、イルメナイト鉱石を硫酸
法または塩素法で製造した99%以上の高純度のも
のを使用しており、そのため原料コストが高くな
つて製品が高価となり、その利用範囲も限定され
る問題点があつた。
However, in all of these methods, the raw material, titanium dioxide, is made from ilmenite ore using the sulfuric acid method or the chlorine method and has a purity of 99% or more, which increases the cost of raw materials and reduces the quality of the product. The problem was that it was expensive and its range of use was limited.

本発明の目的はこの問題点を解決せんとするも
のであり、チタン原料として安価な天然産のルチ
ルサンドまたはアナターゼサンドをそのまま使用
して、六チタン酸カリウム繊維を低コストで製造
する方法を提供するにある。
The purpose of the present invention is to solve this problem, and to provide a method for producing potassium hexatitanate fibers at low cost by directly using inexpensive naturally produced rutile sand or anatase sand as a titanium raw material. There is something to do.

本発明者は前記目的を達成すべく、チタン原料
として天然産のルチルサンドまたはアナターゼサ
ンドをそのまま使用して従来法の適応性について
検討した。その結果、 1 フラツクス法及び徐冷焼成法においては、初
生相である四チタン酸カリウム繊維はいずれも
生成するが、チタン原料中に含まれる不純物の
影響で、るつぼの底に稠密な塊状物となり、繊
維の分離ができないことが分つた。
In order to achieve the above object, the present inventor investigated the applicability of the conventional method using naturally produced rutile sand or anatase sand as a titanium raw material. As a result, 1. In both the flux method and the slow cooling and sintering method, potassium tetratitanate fibers, which are the initial phase, are produced, but due to the influence of impurities contained in the titanium raw material, they form dense lumps at the bottom of the crucible. It was found that the fibers could not be separated.

2 これに対し、メルト法では、チタン原料中の
不純物の影響がなく、むしろ好影響を与え、短
時間に溶融し、容易に六チタン酸カリウム繊維
が得られることが分つた。
2 On the other hand, it was found that in the melt method, impurities in the titanium raw material do not have an effect, but rather have a positive effect, melt in a short time, and easily obtain potassium hexatitanate fibers.

この知見に基いて本発明を完成した。 The present invention was completed based on this knowledge.

本発明の要旨は、 一般式(Ti,M)O2(ただし、Mは含有不純物
金属を表わす)で示される天然産のルチルサンド
またはアナターゼサンドと、酸化カリウムまたは
加熱により酸化カリウムを生成するカリウム化合
物あるいはこれらの混合物とを、 一般式K2O・n(Ti,M)O2(ただし、nは1.5
〜2.5,Mは前記と同じ)で示す割合に混合し、
該混合物を加熱溶融して溶融体を生成し、該溶融
体から二チタン酸カリウム(K2O・2TiO2)と同
じ層状構造の結晶体からなる繊維物を形成させ、
次いで、水で処理してK2(Ti,M)6O13となし、
これを800℃以上で加熱してトンネル構造とする
ことを特徴とする六チタン酸カリウム繊維の製造
法にある。
The gist of the present invention is to use naturally occurring rutile sand or anatase sand represented by the general formula (Ti, M)O 2 (where M represents a contained impurity metal) and potassium oxide or potassium that produces potassium oxide by heating. compound or a mixture thereof, with the general formula K 2 O・n(Ti,M)O 2 (where n is 1.5
~2.5, M is the same as above),
The mixture is heated and melted to produce a melt, and a fibrous material consisting of crystals having the same layered structure as potassium dititanate (K 2 O.2TiO 2 ) is formed from the melt,
Then treated with water to produce K 2 (Ti, M) 6 O 13 ,
There is a method for producing potassium hexatitanate fiber, which is characterized by heating this at 800°C or higher to form a tunnel structure.

本発明において使用する天然産のルチルサンド
は漂砂鉱床から砂状として得られ、その組成は約
95%のTiO2を含み、不純物として、Fe2O3
Al2O3,Cr2O3,SiO2,Nb2O5,ZrO2,V2O5など
が含まれ、その含有量は例えば、Fe2O30.6%、
Al2O30.4%、Cr2O30.3%、SiO20.6%、Nb2O50.3
%、ZrO20.7%、V2O50.7%である。天然産のア
ナターゼサンドもほぼ同様な組成である。しか
し、資源的にルチルサンドが豊富であるので、そ
の使用が好ましい。(以下、代表してルチルサン
ドと言う)そして粒度が小さい程反応し易いの
で、粒度の小さいものが望ましい。
The naturally occurring rutile sand used in the present invention is obtained in the form of sand from alluvial deposits, and its composition is approximately
Contains 95% TiO2 , with impurities Fe2O3 ,
Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 , V 2 O 5 etc. are included, and the content is, for example, Fe 2 O 3 0.6%,
Al 2 O 3 0.4%, Cr 2 O 3 0.3%, SiO 2 0.6%, Nb 2 O 5 0.3
%, ZrO 2 0.7%, V 2 O 5 0.7%. Naturally produced anatase sand has almost the same composition. However, since rutile sand is an abundant resource, its use is preferred. (Hereinafter, it will be referred to as rutile sand.) Since the smaller the particle size, the more likely it is to react, a small particle size is desirable.

カリウム成分としては、二酸化カリウム、また
は加熱により、K2Oを生成するカリウム化合物、
例えばKOH,K2CO3,KHCO3などが挙げられ
る。
As a potassium component, potassium dioxide or a potassium compound that generates K 2 O by heating,
Examples include KOH, K 2 CO 3 , KHCO 3 and the like.

天然産のルチルサンドとカリウム成分とを、
K2O・n(Ti,M)O2(ただし、nは1.5〜2.5、M
は不純物金属を表わす、以下同じ)を生成する割
合で混合する。この混合物は約1100℃で溶融して
溶融体を生成する。溶融体を冷却固化すると、層
状構造を有する結晶性繊維状物が形成される。
Naturally produced rutile sand and potassium ingredients,
K 2 O・n (Ti, M) O 2 (where n is 1.5 to 2.5, M
represents an impurity metal (hereinafter the same applies). This mixture melts at about 1100°C to form a melt. When the melt is cooled and solidified, a crystalline fibrous material having a layered structure is formed.

しかし、前記混合物の混合割合がnが1.5より
小さくなると層状構造のものが得られず、またn
が2.5を超えると溶融点が高くなるばかりでなく、
K2Ti4O9組成のチタン酸カリウムが生成し、繊維
分離ができなくなる。従つて、nの範囲が1.5〜
2.5の範囲、好ましくはnが2であることが必要
である。
However, if the mixing ratio of the mixture is less than 1.5, a layered structure cannot be obtained;
When is more than 2.5, not only the melting point becomes high, but also
Potassium titanate with a composition of K 2 Ti 4 O 9 is generated, making fiber separation impossible. Therefore, the range of n is 1.5~
A range of 2.5 is required, preferably n is 2.

繊維形成方法としては、1)、溶融紡糸法、例
えばガラス繊維成形と同じ方法。2)、溶融体を
別容器に流出させる方法。3)、るつぼの底を急
冷する方法。4)、蒸気吹付法によりプツシング
から流出する溶融体に高圧蒸気を吹付ける方法が
挙げられる。
The fiber forming method is as follows: 1) Melt spinning method, for example, the same method as glass fiber molding. 2) A method of draining the melt into a separate container. 3) Method of rapidly cooling the bottom of the crucible. 4) A method of spraying high-pressure steam onto the melt flowing out from the pushing using a steam spraying method.

冷却固化により繊維状に形成すると、K2O・2
(Ti,M)O2(ただし、Mは前記と同じ)のチタ
ン酸カリウムとなり、結晶学的に層状構造を有す
る結晶質のチタン酸カリウム繊維状とする。これ
を水で処理してK2(Ti,M)6O13とする。すなわ
ち、水での処理により繊維中のK2O成分の一部を
抽出して、不純物(M)を含んだK2O・6TiO2
組成のものとする。得られたものを800℃以上に
加熱する。この加熱処理によつて層状構造からト
ンネル構造に変換し、六チタン酸カリウムの結晶
性のよい繊維となる。加熱処理温度は溶融温度よ
り低い温度であることが必要であり、好ましい温
度は約1000℃である。
When formed into a fibrous form by cooling and solidifying, K 2 O・2
(Ti,M)O 2 (where M is the same as above) becomes potassium titanate, and is made into a crystalline potassium titanate fiber having a crystallographic layered structure. This is treated with water to obtain K 2 (Ti, M) 6 O 13 . That is, a part of the K 2 O component in the fiber is extracted by treatment with water to obtain a composition of K 2 O.6TiO 2 containing impurities (M). Heat the resultant to 800°C or higher. This heat treatment transforms the layered structure into a tunnel structure, resulting in fibers of potassium hexatitanate with good crystallinity. The heat treatment temperature needs to be lower than the melting temperature, and the preferred temperature is about 1000°C.

実施例 ルチルサンド(Associated Minerals
Consolidated LimitedのNS−grade)(組成
TiO295.6%、Fe2O30.6%、ZrO20.7%、SiO20.6
%、Cr2O30.3%、V2O56.7%、Nb2O50.3%、
Al2O30.4%)粒度100〜60μmのものと、K2CO3
(粉末)とを、モル比で2:1の割合で混合した。
この混合物約6gを30mlの白金るつぼに入れ、
1100℃で30分間加熱して溶融物を得た。この溶融
物の入つているるつぼを、水冷している鉄板上に
置いて底部を急冷固化して繊維化した。この繊維
はK2O・2(Ti,M)O2(Mは不純物を表わす)
の組成の結晶体であつた。るつぼを1の水中に
2時間浸漬してK2(Ti,M)6O13組成の繊維を分
離した。更に1の水で洗浄し、120℃で乾燥さ
せた。該乾燥物を1000℃で3時間加熱処理した。
Example Rutile Sand (Associated Minerals)
Consolidated Limited's NS-grade) (composition
TiO2 95.6%, Fe2O3 0.6 %, ZrO2 0.7%, SiO2 0.6
%, Cr2O3 0.3 %, V2O5 6.7 %, Nb2O5 0.3 %,
Al 2 O 3 0.4%) with particle size 100-60 μm and K 2 CO 3
(powder) were mixed at a molar ratio of 2:1.
Put about 6g of this mixture into a 30ml platinum crucible,
A melt was obtained by heating at 1100° C. for 30 minutes. The crucible containing this melt was placed on a water-cooled iron plate, and the bottom portion was rapidly cooled and solidified to form fibers. This fiber is K 2 O・2 (Ti, M) O 2 (M represents impurities)
It was a crystalline substance with a composition of The crucible was immersed in 1 water for 2 hours to separate the fibers having a K 2 (Ti, M) 6 O 13 composition. It was further washed with 1 portion of water and dried at 120°C. The dried product was heat-treated at 1000°C for 3 hours.

得られた繊維は長さ2〜5mm、直径0.01〜0.2
mmの束状繊維であつた。X線粉末回折法で同定し
たところ結晶性のよい六チタン酸カリウム単独相
であつた。
The obtained fibers have a length of 2 to 5 mm and a diameter of 0.01 to 0.2
The fibers were bundles of mm. Identification by X-ray powder diffraction revealed that it was a single phase of potassium hexatitanate with good crystallinity.

本発明の方法によると、チタン成分の原料とし
て、天然産のルチルサンドをそのまま使用するこ
とができ、従来法に比べて該原料コストが約1/10
ですみ、安価な結晶質六チタン酸カリウム繊維が
得られる効果を有する。
According to the method of the present invention, naturally produced rutile sand can be used as it is as a raw material for the titanium component, and the raw material cost is about 1/10 compared to the conventional method.
This has the effect of producing inexpensive crystalline potassium hexatitanate fibers.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一般式(Ti,M)O2(ただし、Mは含有不純
物金属を表わす)で示される天然産のルチルサン
ドまたはアナターゼサンドと、酸化カリウムまた
は加熱によつて酸化カリウムを生成するカリウム
化合物あるいはこれらの混合物とを、一般式
K2O・n(Ti,M)O2(ただし、nは1.5〜2.5、M
は前記と同じ)で示す割合に混合し、これら混合
物を加熱して溶融体を生成し、該溶融体から二チ
タン酸カリウム(K2O・2TiO2)と同じ層状構造
の結晶体からなる繊維状物を形成させ、次いで水
で処理して、K2(Ti,M)6O13となし、これを800
℃以上に加熱処理してトンネル構造とすることを
特徴とする六チタン酸カリウム繊維の製造法。
1 Naturally produced rutile sand or anatase sand represented by the general formula (Ti, M) O 2 (M represents the impurity metal contained) and potassium oxide or a potassium compound that produces potassium oxide by heating, or these and the general formula
K 2 O・n (Ti, M) O 2 (where n is 1.5 to 2.5, M
are the same as above), the mixture is heated to form a melt, and from the melt a fiber consisting of a crystalline substance with the same layered structure as potassium dititanate (K 2 O 2TiO 2 ) is produced. form and then treated with water to give K 2 (Ti,M) 6 O 13 , which was
A method for producing potassium hexatitanate fiber, which is characterized by heat-treating it to a temperature of ℃ or higher to form a tunnel structure.
JP15868883A 1983-08-04 1983-08-30 Production of potassium hexatitanate fiber Granted JPS6051615A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15868883A JPS6051615A (en) 1983-08-30 1983-08-30 Production of potassium hexatitanate fiber
US06/891,425 US4810439A (en) 1983-08-04 1986-08-04 Process for producing potassium hexatitanate fibers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15868883A JPS6051615A (en) 1983-08-30 1983-08-30 Production of potassium hexatitanate fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6051615A JPS6051615A (en) 1985-03-23
JPH0338239B2 true JPH0338239B2 (en) 1991-06-10

Family

ID=15677176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15868883A Granted JPS6051615A (en) 1983-08-04 1983-08-30 Production of potassium hexatitanate fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6051615A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01301516A (en) * 1987-12-25 1989-12-05 Titan Kogyo Kk Tunnel-structured potassium hexatitanate fiber, its production and composite material containing same
JP6765987B2 (en) * 2017-02-22 2020-10-07 大塚化学株式会社 Titanate compound particles and their manufacturing methods, friction modifiers, resin compositions, friction materials, and friction members

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6051615A (en) 1985-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6125657B2 (en)
US4810439A (en) Process for producing potassium hexatitanate fibers
JPH0223482B2 (en)
JPH0338239B2 (en)
US4265872A (en) Process for producing crystalline fibrous potassium titanate
JPH0159214B2 (en)
JPH0346405B2 (en)
JP2704351B2 (en) Monoclinic titanium dioxide fiber and method for producing the same
JP2747916B2 (en) Potassium titanate long fiber and method for producing titania fiber using the same
JP2977854B2 (en) Method for producing potassium hexatitanate fiber
JPH0360776B2 (en)
JP2631859B2 (en) Method for producing titania fiber
JPH0159215B2 (en)
JPH0522651B2 (en)
JPH0159216B2 (en)
JPS62260796A (en) Production of potassium titanate fiber
JPH05105447A (en) Production of potassium hexatitanate fiber
JPS5869799A (en) Production of fibrous potassium titanate
JPH0244774B2 (en)
JPH0522650B2 (en)
JPS6364997A (en) Production of potassium titanate fiber
JPS6121915A (en) Manufacture of titanium compound fiber
JPH0788279B2 (en) Method for producing potassium titanate fiber
JP3028398B2 (en) Method for producing sodium titanate fiber
JPS6379799A (en) Production of potassium titanate fiber